Условие задачи
Высоковольтная линия электропередач (ВЛ) с номинальным напряжением U и волновым сопротивлением Zпр=300 Ом расположена в зоне грозовой деятельности.
Импульсная прочность изоляции ВЛ равна Uи, высота металлической опоры и высота подвеса провода равна h, стрела провеса провода равна f, индуктивность единицы длины опоры Lо=0,5·10⁻⁶ Гн/м, импульсное сопротивление заземления опоры R₃=10 Ом.
Требуется определить величину перенапряжения на ВЛ, кратность перенапряжения и вероятность перекрытия изоляции во время разряда молнии с амплитудой Iм и длительностью нарастания (фронта) косоугольной волны тока равной τᵩ = 10⁻⁶ с:
‒при ударе молнии в опору;
‒при ударе молнии в провод;
‒при ударе молнии на расстоянии «a» от ВЛ.
Значение всех переменных параметров для заданного варианта:
U=10 кВ, Uи=20 кВ, h=11 м, f=1,8 м, Iм=50 кА, а=20 м.
Ответ
1. Вычислим величину перенапряжения на ВЛ при ударе молнии в опору, в провод и на заданном расстоянии от ВЛ.
При расчетах перенапряжений для удобства используют среднюю крутизну:
ср = Iм/Ф=50000/10⁻⁶=51010 A/c.
Величина перенапряжения на вершине опоры при прямом ударе молнии в опору равна сумме падений напряжения на импульсном сопротивлении заземления и индуктивности опоры:
Uоп = Rз Iм + Lоh ср=1050000+0,510⁻⁶1151010=775 кВ.
При ударе молнии в провод линии электропередач ток молнии растекается по пораженному проводу в обе стороны, поэтому амплитуда волны перенапряжения на проводах оп...
